电场强度方向与轴平行的静电场,其电势
随
的分布如图所示,一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度
从O点(
)沿经轴正方向进入电场。下列叙述正确的是
A.粒子从O点运动到点的过程中,在
点速度最大
B.粒子从点运动到
点的过程中,电势能先减小后增大
C.要使粒子能运动到处,粒子的初速度
至少为
D.若,则粒子在运动过程中的最大动能为
D
题目分析:粒子从O运动到x1的过程中,电势升高,场强方向沿x轴负方向,粒子所受的电场力方向也沿x轴负方向,粒子做减速运动;粒子从x1运动到x3的过程中,电势不断降低,根据正电荷在电势高处电势越大,可知,粒子的电势能不断减小,动能不断增大,故在x3点速度最大.故A、B错误;根据电场力和运动的对称性可知:粒子如能运动到x1处,就能到达x4处,当粒子恰好运动到x1处时,由动能定理得:,解得:
,故C错误;粒子运动到x3处电势能最小,动能最大,由动能定理得:
,解得最大动能
,故D正确。